Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Poster: Komplexe und Staubige Plasmen

P 14.10: Poster

Donnerstag, 28. Februar 2013, 14:00–16:00, Poster EG

Strömungsvorgänge in magnetisierten komplexen Plasmen — •Jochen Wilms, Torben Reichstein und Alexander Piel — IEAP, CAU Kiel

In magnetisierten anodischen Plasmen ist es möglich torusförmige Staubwolken einzufangen, die eine komplexe Dynamik aufweisen. Angetrieben von der Hallkomponente des Ionenwindes strömt der Staub entlang einer Kreisbahn um einen staubfreien Bereich (Void) [1]. Hierbei sind insbesondere die Untersuchung des Einschlusspotentials und die Betrachtung der Partikelbewegungen von großem Interesse. Basierend auf experimentellen Untersuchungen in der Plasmakammer MATILDA II wurde ein hierarchisches Vielteilchenmodell entwickelt, das - in Molekulardynamik-Simulationen (MD) implementiert - eine gute Beschreibung der bisherigen Beobachtungen ermöglicht. Darüber hinaus wurden in diesen 3D-Simulationen Effekte entdeckt, die im Realexperiment noch nicht beobachtet wurden, wie beispielsweise die Ausbildung einer Schalenstruktur, eines stationären Wirbels, von Kelvin-Helmholtz Instabilitäten oder auch das spontane Auftreten eines Schocks [2,3]. Dieser Beitrag präsentiert erste Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen der vorhergesagten Effekte.

Gefördert durch SFB-TR24/A2.

[1] I. Pilch et al., Phys. Plasmas 15, 103706 (2008)

[2] T. Reichstein et al., Phys. Plasmas 18, 083705 (2011)

[3] T. Reichstein et al., Contrib. Plasma Phys. 52, 813-818 (2012)